В литий-серной батарее сера норовит раствориться и уплыть к другому электроду — батарея теряет заряд за десятки циклов. Чтобы удержать беглянку, между электродами ставят плёнку-разделитель. Обычная полиэтиленовая плёнка пропускает ионы лития, но вместе с ними проскакивают и серные молекулы.

Исследователи одели такую плёнку в тонкие слои: никель, кобальт и керамику LAGP, которая проводит ионы лития, как коридор для курьеров. Наносили покрытия распылением ионным пучком — как краску из баллончика, только частицами размером с атомы. Затем проверили в ячейке с жидким электролитом, насколько хорошо плёнка держит серу.

Лучше всех сработал бутерброд из керамики и кобальта: он задерживал серные молекулы и не разрушался со временем. Один только никель быстро сдавал позиции — видимо, вступал в побочные реакции или отслаивался. А вот внедрение никеля прямо в полиэтилен почти ничего не изменило.

Плёнка с керамикой и кобальтом — как турникет, который пропускает только ионы лития, а серу отсекает. Это продлевает жизнь батареи и приближает её к массовому производству.